马 凌，邱哲峰

(南京中交道路桥梁工程勘察设计有限公司，江苏南京210004)

0 引言

随着交通运输的发展，桥梁建设也进入了一个快速发展的时期。技术的改革创新，以及使用形式的要求使得各种形式的桥梁出现在社会发展和城市交通建设中。在这其中，连续体系桥梁是一类使用较早且较为广泛的桥梁类型。从1983年广东珠海的珠江三桥开始，连续体系桥梁在我国已经有30 a的建设历史，其建设类型从最初的简单箱室类型发展到现在的双幅多箱室形式。与其他形式的桥梁相比，连续体系桥梁的跨度并不是很大，主要用于较小跨度的桥梁建设。其体系特点主要体现在四个方面：首先，由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小，恒载、活载均有卸载作用；其次，由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大；第三，由于连续体系梁桥属于超静定结构，对基础变形及温差荷载较敏感；第四，在使用过程中，由于整体性能较为稳定，跨度较小，因此其行车条件非常好。本文主要对连续体系梁桥的设计及其力学计算两个方面展开分析，为实际的连续体系梁桥的施工带来一定的参考。

1 连续体系梁桥设计分析

在桥梁设计时，要针对不同的使用条件和使用原则进行整体和细节的设计，例如跨径布置确定等。

1.1 跨径布置的设计

在连续体系梁桥设计中，跨距布置非常重要。连续体系梁桥跨距布置的设计原则有四个方面，分别是减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求。从这四个原则上也可以进一步发展。连续体系梁桥对于桥梁弯曲的要求非常严格。在实际设计时要根据不同的用途设计不同的类型的跨径。一般而言，在连续体系梁桥的设计时，对于大跨度的桥梁，一般采用不等跨布置，其边跨一般为中跨的0.5～0.8。对于中小跨度的桥梁在设计时一般采用等跨距布置。这样施工方便，并且非常美观，对于安全性也没影响。当桥梁有特殊使用要求时，也可将跨度设为短边跨布置，但在一般情况下不会使用。

1.2 截面形式的设计

连续体系梁桥的形式有很多种，包括：板式截面、肋梁式截面，箱形截面，以及其它形式的截面。在实际的工程中，主要应用前三种截面形式。板式截面分为两种：实体板主要用于中小跨径连续梁桥，并进行支架现浇；空心板材料用于15～30 m连续梁桥，有支架现浇，板厚可取0.8～1.2 m。肋梁式截面主要用于用于跨径25～50 m，预制架设，梁高一般取1.6～2.5 m。箱形截面，用于跨径超过30～60 m以上，有支架现浇、逐孔施工及悬臂施工等多种方法，对于不同的形式，其顶板宽度也不相同，例如单箱单室其顶板宽度要小于18 m。

1.3 梁高的设计原则

连续体系梁桥设计中，梁高是一个非常重要的参数。通过梁高来区分，连续体系梁桥主要有两种形式，等高度梁和变高度梁。等高度梁主要用于中、小跨径连续梁，一般跨径在50～60 m以下。变高度梁主要用于大跨径连续梁，其跨径在100 m以上，90%为变高度连续梁。不同形式的连续体系梁桥其设计梁高设计原则如表1所列。

1.4 腹板及顶、底板厚度的设计

在进行连续体系梁桥设计时，腹板及顶、底板厚度同样是非常重要的参数。对它们的选择要根据桥梁的要求来进行合理设计。其中，顶板主要满足横向抗弯及纵向抗压要求，一般采用等厚度，主要由横向抗弯控制；腹板主要承担剪应力和主拉应力，一般采用变厚度腹板，靠近跨中处受构造要求控制，靠近支点处受主拉应力控制，需加厚；底板需要满足纵向抗压要求，一般采用变厚度，跨中主要受构造要求控制，支点主要受纵向压应力控制，需加厚。具体的设计参数需要根据其内力的计算结果来确定。

表1 不同形式的连续体系梁桥的梁高设计原则一览表

1.5 配筋的选择

不同形式的梁桥其配筋的形式也不同。概括来说，在悬臂施工阶段配筋，其主筋没有下弯时布置在腹板加掖中，需下弯时平弯至腹板位置，一般在锚固前竖弯，以抵抗剪力；当进行连续梁后期配筋时，各跨跨中底板配置连续束。在顶板上要配制横向钢筋或横向预应力钢筋，其腹板下弯的纵向钢筋需要时布置竖向预应力钢筋。

2 连续体系梁桥施工过程中其内力和变形计算

连续体系梁桥设计最重要的是确定各个参数的具体数值，例如：跨径布置、梁高等。这些参数的选择并不是随意的，而是需要根据具体的内力和变形计算来确定。因此，对于连续体系梁桥施工过程中其内力和变形进行计算是必要的。

2.1 稳定载荷作用下连续体系梁桥内力

在连续体系梁桥施工过程中，大致要经过四个阶段，即：满堂支架现浇施工、简支变连续施工、逐跨施工及顶推施工。在这四个阶段中其内力是不断变化的，在实际的工程中主要是针对最后一节阶段的内力变化进行分析。在顶推过程中，梁体内力不断发生改变，梁段各截面在经过支点时要承受负弯矩，在经过跨中区段时产生正弯矩，配筋必须满足施工阶段内力包络图（见图 1）。

由图a.和b.可以看出，主梁的弯矩与导梁刚度及重量有关，其最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点外，最大负弯矩发生在导梁刚接近前方支点时。

a.主梁正弯矩图

b.主梁负弯矩图图1 主梁的弯矩图

2.2 温度应力计算

前文中也提到，连续体系梁桥对于温度的敏感性非常强，因此，讨论和计算其温度应力非常重要。产生温度应力最重要的原因是常年温差、日照、混凝土水化热问题。具体计算方法如下，由于温度产生的应变为：

因此，温差自应力表示为：

根据截面内水平力平衡，以及截面内力矩平衡方程：

求解可得：

将式（5）代入式（3）就可得到由于温度而产生的内应力。

2.3 变形计算

连续体系梁桥的变形问题是一个非常复杂的过程，它需要考虑施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同的体系上，根据力学问题进行合理计算。在变形时，要考虑恒载和活载的问题，通过得到的变形设置连续体系梁桥的拱度。式（6）是由于基础沉降引起桥系变形计算公式。

式（6）右边的四项分别表示瞬时沉降弹性及徐变变形、沉降徐变增量变形、沉降弹性增量变形及后期沉降自身变形。

3 结语

连续体系梁桥设计并不是一个简单的问题，它是要建立在科学合理的计算和分析过程上来开展工作，同时，一定要考虑到在施工过程中产生的附加问题。例如：由于施工产生的附加应力，以及附加变形等，只有完整的考虑才能对工程设计具有帮助作用。

[1]张金良，孙国帅，冯娇.连续梁桥悬臂施工临时支墩内力与变形计算分析[J].北方交通，2008,（6）.

[2]姚永建，谭毅平.钢筋混凝土连续T梁桥加固计算与分析[J].中国科技博览，2010,（35）.